Pomembne redke zemeljske spojine: Kakšne so uporabe praška Ytrium oksida?

Pomembne redke zemeljske spojine: Kakšne so uporabe praška Ytrium oksida?

Redka Zemlja je izjemno pomemben strateški vir in ima nenadomestljivo vlogo pri industrijski proizvodnji. Avtomobilsko steklo, jedrska magnetna resonanca, optična vlakna, zaslon s tekočim kristalom itd. So nerazdružljivi od dodajanja redke zemlje. Med njimi je ytrium (y) eden redkih elementov zemeljske kovine in je nekakšna siva kovina. Vendar pa je zaradi visoke vsebine v Zemljini skorji cena razmeroma poceni in se pogosto uporablja. V trenutni družbeni proizvodnji se uporablja predvsem v stanju zlitine yttrium in ytrium oksida.

Yttrium metamong, ytrium oksid (y2o3) je najpomembnejša ytrium spojina. Je netopna v vodi in alkalij, topna v kislini in ima videz belega kristalnega prahu (kristalna struktura pripada kubičnemu sistemu). Ima zelo dobro kemično stabilnost in je pod vakuumom. Nizka nestanovitnost, visoka odpornost na toploto, korozijska odpornost, visoka dielektrična, preglednost (infrardeča) in druge prednosti, zato so jo uporabili na številnih področjih. Kaj so posebni? Oglejmo si.

Kristalna struktura yttrijevega oksida

01 Sinteza ytrium stabiliziranega cirkonija v prahu. Naslednje fazne spremembe se bodo pojavile med hlajenjem čistega Zro2 od visoke temperature do sobne temperature: kubična faza (c) → tetragonalna faza (t) → monoklinična faza (m), kjer se bo t pojavila pri 1150 ° C → m fazne spremembe, ki jo spremlja širitev volumna približno 5%. However, if the t→m phase transition point of ZrO2 is stabilized to room temperature, the t→m phase transition is induced by stress during loading.Due to the volume effect generated by the phase change, a large amount of fracture energy is absorbed, so that the material exhibits an abnormally high fracture energy, so that the material exhibits an abnormally high fracture toughness, resulting in phase transformation toughness, and high toughness and Odpornost z visoko obrabo. spol.

Da bi dosegli fazno spremembo, je treba dodati določeno stabilizator in pod določenimi pogoji streljanja, visokotemperaturno stabilno fazno-tetragonalno meta-stabilizacijo na sobno temperaturo, pridobi tetragonalno fazo, ki jo je mogoče fazno prenašati pri sobni temperaturi. Gre za stabilizacijski učinek stabilizatorjev na cirkonije. Y2O3 je doslej najbolj raziskan stabilizator cirkonijevega oksida. Sintraniziran material Y-TZP ima odlične mehanske lastnosti pri sobni temperaturi, visoko trdnost, dobra žilavost zloma in velikost zrn materiala v njegovem kolektivu je majhna in enakomerna, zato je pritegnila več pozornosti. 02 Sintranje SIDS Sintranje številnih posebnih keramike zahteva sodelovanje sintranih pripomočkov. Vlogo sintranih pripomočkov lahko na splošno razdelimo na naslednje dele: oblikovanje trdne raztopine s sinter; prepreči transformacijo kristalne oblike; zavira rast kristalnega zrna; proizvajajo tekočo fazo. Na primer, pri sintranju glinice se med postopkom sintranja pogosto doda kot mikrostrukturni stabilizator magnezijevega oksida. Lahko izboljša zrna, močno zmanjša razliko v mejni energiji zrn, oslabi anizotropijo rasti zrn in zavira diskontinuirano rast zrn. Ker je MGO pri visokih temperaturah zelo hlapna, za doseganje dobrih rezultatov se ytrijev oksid pogosto meša z MgO. Y2O3 lahko izpopolni kristalna zrna in spodbudi sintrano zgoščevanje. 03YAG prah Sintetični aluminijev granat (Y3AL5O12) je umetna spojina, brez naravnih mineralov, brezbarvna, trdota Mohs lahko doseže 8,5, tališče 1950 ℃, netopna v žveplovi kislini, hidroklorna kislina, nitrična kislina, hidroorična kislina, hidroflulična kislina, hidroflulična kislina, hidrofluorična kislina, hidrofluorična kislina. prah. V skladu z razmerjem, pridobljenim v binarnem faznem diagramu ytrijevega oksida in aluminijevega oksida, se oba praška mešata in izstrelita pri visoki temperaturi, YAG v prahu pa se tvori skozi reakcijo trdne faze med oksidi. V visokih temperaturnih pogojih se v reakciji glinice in ytrijevega oksida najprej oblikujejo mezofazni jam in yap, na koncu pa se bo oblikoval YAG.

Visokotemperaturna metoda trdne faze za pripravo YAG v prahu ima veliko aplikacij. Na primer, njegova velikost al-o vezi je majhna, energija vezi pa visoka. Pod vplivom elektronov se optična zmogljivost ohranja stabilna, uvedba redkih zemeljskih elementov pa lahko znatno izboljša uspešnost luminescence fosfor. In yag lahko postane fosfor z dopingom s trivalentnimi redkimi zemeljskimi ioni, kot sta CE3+ in EU3+. Poleg tega ima Yag Crystal dobro preglednost, zelo stabilne fizikalne in kemijske lastnosti, visoko mehansko trdnost in dobro odpornost na toplotno lezenje. Je laserski kristalni material s široko paleto aplikacij in idealno zmogljivostjo.

Yag Crystal 04 Transparent keramični yttrijev oksid je bil vedno raziskovalni poudarek na področju prozorne keramike. Spada v kubični kristalni sistem in ima izotropne optične lastnosti vsake osi. V primerjavi z anizotropijo prozorne alumine je slika manj popačena, tako da jo postopoma cenijo in razvijajo z lečami višjega cenovnega razreda ali vojaški optični okni. Glavne značilnosti njegovih fizikalnih in kemijskih lastnosti so: ① visoko tališče, kemična in fotokemična stabilnost je dobra, optični transparentnost pa je širok (0,23 ~ 8,0 μm); ②at 1050nm je njegov lomni indeks kar 1,89, zaradi česar ima teoretično prepustnost več kot 80%; ③Y2O3 ima dovolj, da večino vrzeli pasu sprejme od večjega prevodniškega pasu do valenčnega pasu emisij trivalentnih redkih zemeljskih ionov, je mogoče učinkovito prilagoditi dopingu redkih zemeljskih ionov. ④ Energija fonona je nizka, njegova največja frekvenca izklopa fonona pa približno 550cm-1. Nizka energija fonona lahko zavira verjetnost neradiativnega prehoda, poveča verjetnost prehoda sevanja in izboljša kvantno učinkovitost luminescence; ⑤ Visoka toplotna prevodnost, približno 13,6 W/(M · K), je velika toplotna prevodnost izjemno

Pomembno za to kot trden laserski srednji material.

Transparentna keramika Yttrium oksida, ki jo je razvila japonska kemična družba Kamishima

Tališče Y2O3 je približno 2690 ℃, temperatura sintranja pri sobni temperaturi pa približno 1700 ~ 1800 ℃. Za izdelavo keramike, ki prenaša svetlobo, je najbolje uporabiti vroče stiskanje in sintranje. Zaradi odličnih fizikalnih in kemijskih lastnosti se široko uporablja in potencialno razvije in potencialno razvije pregledno keramiko Y2O3, vključno z: raketnimi infrardečimi okni in kupola